Eukariotinė ląstelė: apibrėžimas, struktūra ir funkcija (su analogija ir diagrama)

Kaip jau sužinojote, ląstelių yra pagrindinis gyvenimo vienetas.

Nesvarbu, ar jūs tikitės tęsti vidurinės mokyklos ar vidurinės mokyklos biologijos testus, ar ieškote tobulinimosi prieš kolegijos biologiją, žinių apie eukariotinių ląstelių struktūrą būtina turėti.

Skaitykite toliau, kad gautumėte bendrą apžvalgą, apimančią viską, ką reikia žinoti (daugumoje) vidurinės ir vidurinės mokyklos biologijos kursų. Sekite nuorodas, kad gautumėte išsamius kiekvieno ląstelės organelio vadovus, kad galėtumėte ištuštinti savo kursus.

Kas iš tikrųjų yra eukariotinės ląstelės? Jie yra viena iš dviejų pagrindinių ląstelių klasifikacijų - eukariotų ir prokariotas. Jie taip pat yra sudėtingesni iš dviejų. Eukariotų ląstelės apima gyvūnų ląstelės - įskaitant žmogaus ląsteles - augalų ląsteles, grybelines ląsteles ir dumblius.

Eukariotinėms ląstelėms būdingas su membrana susijęs branduolys. Tai skiriasi nuo prokariotinių ląstelių, turinčių nukleoidą - regioną, tankų ląstelių DNR, tačiau iš tikrųjų neturi atskiro su membrana susieto skyriaus, kaip branduolys.

Eukariotinėse ląstelėse taip pat yra organelių, kurie yra membranos surištos struktūros, randamos ląstelėje. Jei pažvelgtumėte į eukariotų ląsteles mikroskopu, pamatytumėte aiškias visų formų ir dydžių struktūras. Kita vertus, prokariotinės ląstelės atrodytų tolygiau, nes jos neturi tų membranomis susietų struktūrų, kurios suskaidytų ląstelę.

Taigi kodėl organeliai daro eukariotines ląsteles ypatingas?

Galvoti apie organelės kaip kambariai jūsų namuose: jūsų svetainė, miegamieji, vonios kambariai ir pan. Juos visus skiria sienos - ląstelėje tai būtų ląstelių membranos - ir kiekvienas kambario tipas turi savo atskirą paskirtį, kuris apskritai daro jūsų namus patogia vieta gyventi. Organelės veikia panašiai; jie visi turi skirtingus vaidmenis, kurie padeda jūsų ląstelėms veikti.

Visi šie organeliai padeda eukariotinėms ląstelėms atlikti sudėtingesnes funkcijas. Taigi organizmai, turintys eukariotų ląstelių, kaip ir žmonės, yra sudėtingesni nei prokariotiniai organizmai, pavyzdžiui, bakterijos.

Pakalbėkime apie ląstelės „smegenis“: branduolys, kuriame telpa didžioji ląstelės genetinės medžiagos dalis. Didžioji dalis jūsų ląstelės DNR yra branduolyje, susidedančioje į chromosomas. Žmonėms tai reiškia 23 dviejų chromosomų poras arba 26 chromosomos apskritai.

Branduolys yra tas, kur jūsų ląstelė priima sprendimus dėl to, kurie genai bus aktyvesni (arba „ekspresuoti“), o kurie - mažiau aktyvūs (arba „nuslopinti“). Tai transkripcijos vieta, kuri yra pirmasis žingsnis link baltymų sintezės ir išreiškiant a genas į baltymą.

Branduolį supa dvisluoksnė branduolio membrana, vadinama branduolio apvalkalu. Voke yra kelios branduolio poros, kurios leidžia medžiagoms, įskaitant genetinę medžiagą ir pasiuntinį RNR arba iRNR, pereiti į branduolį ir išeiti iš jo.

Ir, pagaliau, branduolyje yra branduolys, kuris yra didžiausia branduolio struktūra. Branduolys padeda jūsų ląstelėms gaminti ribosomas - daugiau nei per sekundę - ir taip pat vaidina reikšmę ląstelės atsakui į stresą.

Ląstelių biologijoje kiekviena eukariotinė ląstelė yra padalinta į dvi kategorijas: branduolį, kurį ką tik aprašėme aukščiau, ir citoplazmą, kuri yra gerai, visa kita.

The citoplazma eukariotų ląstelėse yra kitų su membrana susijusių organelių, kuriuos aptarsime toliau. Jame taip pat yra į gelį panašios medžiagos, vadinamos citozoliu - vandens, ištirpusių medžiagų ir struktūrinių baltymų mišiniu, kuris sudaro apie 70 procentų ląstelės tūrio.

Kiekvieną eukariotinę ląstelę - gyvūnų ląsteles, augalų ląsteles, kaip jūs ją pavadinate - gaubia plazmos membrana. The plazmos membranos struktūra susideda iš kelių komponentų, priklausomai nuo žiūrimo langelio tipo, tačiau jie visi turi vieną pagrindinį komponentą: fosfolipidinis dvisluoksnis.

Kiekvieną fosfolipido molekulę sudaro a hidrofilinis (arba vandenį mėgstančios) fosfato galvutės, plius dvi hidrofobiškas (arba vandens nekenčiančių) riebalų rūgščių. Dviguba membrana susidaro, kai du fosfolipidų sluoksniai sutampa su uodega iki uodegos, o riebalų rūgštys sudaro vidinį membranos sluoksnį, o fosfatų grupės - išorėje.

Šis išdėstymas sukuria aiškias ląstelės ribas, todėl kiekviena eukariotinė ląstelė tampa atskiru vienetu.

Yra ir kitų plazmos membranos komponentų. Baltymai plazmos membranoje padeda transportuoti medžiagas į ląstelę ir iš jos, be to, jie gauna cheminius signalus iš aplinkos, į kurią jūsų ląstelės gali reaguoti.

Kai kurie plazmos membranoje esantys baltymai (grupė vadinama glikoproteinai) taip pat turi angliavandenių. Glikoproteinai veikia kaip jūsų ląstelių „identifikacija“, ir jie vaidina svarbų vaidmenį imunitete.

Jei ląstelės membrana neskamba visi kad stiprus ir saugus, jūs teisus - taip nėra! Taigi jūsų ląstelėms reikia citoskeleto, kuris padėtų išlaikyti ląstelės formą. Citoskeletas susideda iš struktūrinių baltymų, kurie yra pakankamai stiprūs, kad palaikytų ląstelę, ir kurie netgi gali padėti ląstelei augti ir judėti.

Yra trys pagrindiniai gijų tipai, kurie sudaro eukariotinių ląstelių citoskeletą:

• Mikrovamzdeliai: Tai yra didžiausi citoskeleto siūlai, pagaminti iš baltymo, vadinamo tubulinu. Jie yra ypač tvirti ir atsparūs suspaudimui, todėl yra labai svarbūs norint išlaikyti jūsų ląsteles tinkamos formos. Jie taip pat vaidina vaidmenį ląstelių judrumas ar mobilumasir jie taip pat padeda transportuoti medžiagą ląstelėje.

• Tarpiniai gijos: Šios vidutinio dydžio gijos yra pagamintos iš keratino (kuris, FYI, taip pat yra pagrindinis baltymas, randamas jūsų odoje, naguose ir plaukuose). Jie kartu su mikrovamzdeliais padeda išlaikyti ląstelės formą.

• Mikrofilmai: Mažiausia gijų gija citoskelete, mikrofilamentai yra pagaminti iš baltymo, vadinamo aktinas. Aktinas yra labai dinamiškas - aktino skaidulos gali lengvai trumpėti ar ilgėti, atsižvelgiant į tai, ko reikia jūsų ląstelei. Aktino gijos yra ypač svarbios citokinezei (kai viena ląstelė pasidalija į dvi pasibaigus mitozei), taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį pernešant ląsteles ir judant.

Citozas yra priežastis, dėl kurios eukariotinės ląstelės gali įgauti labai sudėtingas formas (patikrink šią beprotišką nervų formą!), gerai, nesugriuvus į save.

Pažvelkite į gyvūnų ląstelę mikroskopu ir rasite kitą organelę centrosoma, kuris glaudžiai susijęs su citoskeletu.

Centrosoma veikia kaip pagrindinis ląstelės mikrovamzdelių organizavimo centras (arba MTOC). Centrosoma vaidina lemiamą vaidmenį mitozėje - tiek, kad centrosomos defektai yra susiję su ląstelių augimo ligomis, tokiomis kaip vėžys.

Centrosomą rasite tik gyvūnų ląstelėse. Augalų ir grybelių ląstelės organizuoja savo mikrovamzdelius skirtingais mechanizmais.

Nors visose eukariotinėse ląstelėse yra citoskeletas, kai kurių tipų ląstelėse, pavyzdžiui, augalų ląstelėse, yra ląstelių sienelė, kad būtų galima dar labiau apsaugoti. Skirtingai nuo ląstelės membranos, kuri yra palyginti skysta, ląstelių sienelės yra standi struktūra, padedanti išlaikyti ląstelės formą.

Tikslus ląstelės sienos makiažas priklauso nuo to, kokio tipo organizmą žiūrite (visi dumbliai, grybai ir augalų ląstelės turi skirtingas ląstelių sieneles). Bet jie paprastai yra pagaminti iš polisacharidai, kurie yra sudėtiniai angliavandeniai, taip pat struktūriniai baltymai, skirti palaikyti.

Augalų ląstelių sienelė yra dalis to, kas padeda augalams atsistoti tiesiai (bent jau tol, kol jiems taip trūksta vandens, kad jie pradeda nykti) ir atsilaikyti prieš tokius aplinkos veiksnius kaip vėjas. Jis taip pat veikia kaip pusiau pralaidi membrana, leidžianti tam tikroms medžiagoms patekti į ląstelę ir iš jos.

Tos branduolyje gaminamos ribosomos?

Aikštelėje rasite krūva jų endoplazminis tinklas arba ER. Tiksliau juos rasite šiurkštus endoplazminis tinklas (arba RER), kuris savo pavadinimą gauna dėl „šiurkščios“ išvaizdos, kurią turi visų tų ribosomų dėka.

Apskritai, ER yra ląstelės gamybos įmonė ir yra atsakinga už medžiagų, kurias turi augti jūsų ląstelės, gamybą. RER ribosomos labai stengiasi padėti jūsų ląstelėms gaminti tūkstančius ir tūkstančius skirtingų baltymų, kurių jūsų ląstelės turi išgyventi.

Taip pat yra dalis ER ne padengta ribosomomis, vadinamomis lygus endoplazminis tinklas (arba SER). SER padeda jūsų ląstelėms gaminti lipidus, įskaitant lipidus, kurie sudaro plazmos membraną ir organelio membranas. Tai taip pat padeda gaminti tam tikrus hormonus, tokius kaip estrogenas ir testosteronas.

Nors ER yra ląstelės gamybos įmonė, Goldžio kompleksas, kartais vadinamas Golgi kūnu, yra ląstelės pakavimo augalas.

„Golgi“ aparatas paima naujai ER susidariusius baltymus ir juos „supakuoja“, kad jie galėtų tinkamai veikti ląstelėje. Jis taip pat supakuoja medžiagas į mažus su membrana susijusius vienetus, vadinamus pūslelėmis, ir tada jie išsiunčiami į savo vietą ląstelėje.

Golgi aparatas susideda iš mažų maišelių, vadinamų cisternae (jie atrodo kaip blynų krūva po mikroskopu), kurie padeda apdoroti medžiagas. The cis golgi aparato veidas yra įeinanti pusė, kuri priima naujas medžiagas, ir vert veidas yra išeinanti pusė, kuri juos paleidžia.

Lizosomos taip pat vaidina pagrindinį vaidmenį perdirbant baltymus, riebalus ir kitas medžiagas. Jie yra maži, su membrana susiję organeliai ir labai rūgštūs, o tai padeda jiems veikti kaip jūsų ląstelės „skrandis“.

Lizosomų užduotis yra virškinti medžiagas, skaidyti nepageidaujamus baltymus, angliavandenius ir lipidus, kad juos būtų galima pašalinti iš ląstelės. Lizosomos yra ypač svarbi jūsų imuninių ląstelių dalis, nes jos gali suvirškinti patogenus ir neleisti jiems apskritai pakenkti.

Taigi iš kur jūsų ląstelė gauna energijos visam gamybai ir gabenimui? The mitochondrijos, kartais vadinamas akumuliatoriaus elektrine ar baterija. Mitochondrijų vienaskaita yra mitochondrija.

Kaip tikriausiai atspėjote, mitochondrijos yra pagrindinės energijos gamybos vietos. Tiksliau, ten yra paskutiniai du etapai ląstelinis kvėpavimas vyks vieta - ir vieta, kur ląstelė gamina didžiausią naudingos energijos kiekį ATP.

Kaip ir daugumą organelių, juos supa dvigubas lipidų sluoksnis. Bet mitochondrijos iš tikrųjų turi dvi membranas (vidinę ir išorinę membranas). Vidinė membrana yra glaudžiai susisukusi į save, kad gautų daugiau paviršiaus ploto, o tai suteikia kiekvienam mitochondrijui daugiau vietos atlikti chemines reakcijas ir pagaminti daugiau kuro ląstelei.

Skirtingi ląstelių tipai turi skirtingą mitochondrijų skaičių. Pavyzdžiui, kepenų ir raumenų ląstelėse jų yra ypač daug.

Nors mitochondrijos gali būti ląstelės jėgainė, peroksisoma yra centrinė ląstelės metabolizmo dalis.

Taip yra todėl, kad peroksisomos padeda absorbuoti maistines medžiagas jūsų ląstelėse ir yra supakuotos su virškinimo fermentais, kad jas suskaidytų. Peroksisomose taip pat yra ir neutralizuojamas vandenilio peroksidas, kuris kitaip galėtų pakenkti jūsų DNR ar ląstelių membranoms, kad būtų skatinama ilgalaikė jūsų ląstelių sveikata.

Ne kiekvienoje ląstelėje yra chloroplastų - jų nėra augalų ar grybų ląstelėse, tačiau jų yra augalų ląstelėse ir kai kuriuose dumbliuose, tačiau tose, kurios jas gerai naudoja. Chloroplastai yra fotosintezės vieta, cheminių reakcijų rinkinys, kuris padeda kai kuriems organizmams gaminti naudingą energiją iš saulės spindulių ir taip pat padeda pašalinti anglies dioksidą iš atmosferos.

Chloroplastai yra supakuoti su žaliais pigmentais, vadinamais chlorofilu, kurie užfiksuoja tam tikrus šviesos bangos ilgius ir sukelia fotosintezę sudarančias chemines reakcijas. Pažvelkite į chloroplastą ir pamatysite į blyną panašių medžiagų, vadinamų, krūvomis tilakoidai, apsuptas atviros erdvės (vadinamas stroma).

Kiekvienas tilakoidas taip pat turi savo membraną - tilakoidinę membraną.

Patikrinkite augalų ląstelę po mikroskopu ir greičiausiai pamatysite didelis burbulas užimantis daug vietos. Tai yra centrinė vakuolė.

Augaluose centrinė vakuolė prisipildo vandens ir ištirpusių medžiagų, ir ji gali tapti tokia didelė, kad užima tris ketvirtadalius ląstelės. Tai daro turgoro slėgį ląstelės sienelėje, kad padėtų „pripūsti“ ląstelę, kad augalas galėtų atsistoti tiesiai.

Kiti eukariotinių ląstelių tipai, pavyzdžiui, gyvūnų ląstelės, turi mažesnes vakuoles. Skirtingos vakuolės padeda kaupti maistines medžiagas ir atliekas, todėl jos lieka organizuotos ląstelėje.

Reikia atnaujinti didžiausią skirtumai tarp augalų ir gyvūnų ląstelių? Mes jus aprėpėme:

• Vakuolė: Augalų ląstelėse yra bent viena didelė vakuolė, palaikanti ląstelės formą, o gyvūnų vakuolės yra mažesnio dydžio.
• Centriolis: Gyvūnų ląstelės turi vieną; augalų ląstelės neturi.
• Chloroplastai: Augalų ląstelės jų turi; gyvūnų ląstelės neturi.
  
• Ląstelės siena: Augalų ląstelės turi išorinę ląstelės sienelę; gyvūnų ląstelės paprasčiausiai turi plazmos membraną.